【精品教与学】(鲁科版)(物理)选修3-2 同步教学课件+同步作业第3章-第3节 交流电路中的电容和电感

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名称 【精品教与学】(鲁科版)(物理)选修3-2 同步教学课件+同步作业第3章-第3节 交流电路中的电容和电感
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2015-01-19 07:08:22

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课件62张PPT。教师用书独具演示●教学流程设计演示结束电容、电感对直流和交流的影响 不亮较暗相同的 直流 阻碍 阻碍 电容器的容抗及其应用 电感器的感抗及其应用 阻碍 自感系数 频率 越高 “阻交流,通直流” “阻高频,通低频” 分析电容器对交变电流的阻碍作用 分析电感线圈对交变电流的作用 综合解题方略——电阻、感抗、容抗的比较课时作业(九)
1.关于电子电路中的扼流圈,下列说法正确的是(  )
A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的
B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过
C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交流通过
D.高频扼流圈的自感系数比低频扼流圈的自感系数大
【解析】 扼流圈是利用变化的电流通过线圈时,感应出感应电动势,从而阻碍电流的变化,故A正确.高频扼流圈是“通低频,阻高频”,故B正确.低频扼流圈是“阻高频,阻低频,通直流”,故C正确.高频扼流圈比低频扼流圈的自感系数小,故D错误.
【答案】 ABC
2.关于电感对交变电流的影响,下列说法正确的是(  )
A.电感不能通直流电流,只能通交变电流
B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C.同一个电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小
D.同一个电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小
【解析】 电感线圈可以通直流,A错.电感,对不同频率的交变电流阻碍作用不同,B错.同一电感线圈对高频交流电阻碍作用大,D错,C正确.
【答案】 C
3.对交变电流能够通过电容器的正确理解是(  )
A.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
B.在有电容器的交流电路中,有电荷定向移动
C.当电容器接到交变电源上时,电容器交替进行充、放电,电路中才有交变电流
D.当电容器接到交变电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流
【解析】 电容器能够通过交变电流,是通过电容器交替充、放电而进行的,实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质,故C对,D错.既然电容器交替充、放电,电路中就有了电荷的定向移动,故B对,A错.
【答案】 BC
4.如图3-3-10所示交流电源的电压有效值跟直流电的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则(  )
图3-3-10
A.P1=P2       B.P1>P2
C.P1<P2 D.不能比较
【解析】 考查感抗对电流的阻碍作用.接在直流电源上,线圈对直流没有阻碍作用,电能全部转化为小灯泡的内能,而当双刀双掷开关接在交流电源上时,线圈对电流有阻碍作用,因此电能除转化成灯泡的内能外,还有一部分电能在与磁场能往复转化,因此P1>P2,故正确答案为B.
【答案】 B
5.如图3-3-11所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L=1 mH,C=200 pF),此电路的重要作用是(  )
图3-3-11
A.阻直流通交流,输出交流
B.阻交流通直流,输出直流
C.阻低频通高频,输出高频交流
D.阻高频通低频,输出低频交流和直流
【解析】 线圈的作用是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”.电容的作用是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”.因线圈自感系数L很小,所以对低频成分的阻碍作用很小,这样,直流和低频成分能顺利通过线圈;电容器并联在电路中,起旁路作用,因电容器的C很小,对低频成分的阻碍作用很大,而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小,把它旁路掉,最终输出的是低频交流和直流.
【答案】 D
6.(2013·哈师大附中检测)如图3-3-12所示,在电路两端加上正弦交流电,保持电压有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯1变亮,灯2变暗,灯3不变,则M、N、L中所接元件可能是(  )
图3-3-12
A.M为电阻,N为电容器,L为电感线圈
B.M为电感线圈,N为电容器,L为电阻
C.M为电容器,N为电感线圈,L为电阻
D.M为电阻,N为电感线圈,L为电容器
【解析】 当交变电流的频率增大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,由灯1变亮,灯2变暗可知M为电容器,N为电感线圈,而电阻与交变电流的频率无关,故L为电阻,C正确.
【答案】 C
7.(2013·大连检测)如图3-3-13所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增加,可行的办法是(  )
图3-3-13
A.使发电机F的转速增加
B.使发电机F的转速减小
C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D.使电容器两极板间的距离增大
【解析】 本题考查电容对交变电流的阻碍作用,本题的关键是理解容抗与交变电流的频率和电容器的电容都成反比.当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,容抗减小,电流表A的读数增大,A项正确,B项错误.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,使电容器两极板间距离增大时电容也减小,当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A示数减小,C、D两项均错误.
【答案】 A
8.直流电源的电压与交流电压的有效值相同,电感线圈的直流电阻不计,则灯泡发光最亮的图是(  )
【解析】 电容C、电感L都对交变电流有阻碍作用,故A、B两图中灯不是最亮的;C图中灯被短路,灯泡不亮;D图中电容C有隔直流作用,所以D中灯泡最亮.
【答案】 D
9. (2012·海淀高二检测)两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图3-3-14所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联.当a、b间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度低于灯L2的亮度.新电源两极的电压最大值和频率可能是(  )
图3-3-14
A.最大值仍为Um,而频率大于f
B.最大值仍为Um,而频率小于f
C.最大值大于Um,而频率仍为f
D.最大值小于Um,而频率仍为f
【解析】 更换新电源后,灯L1的亮度低于灯L2的亮度,说明电容器的容抗增大,电感的感抗减小.由频率对容抗、感抗的影响可知新电源频率减小,所以B正确.
【答案】 B
10.如图3-3-15所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压的有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是(  )
图3-3-15
A.与甲灯串联的元件x是电容器,与乙灯串联的元件y是电感线圈
B.与甲灯串联的元件x是电感线圈,与乙灯串联的元件y是电容器
C.与甲灯串联的元件x是二极管,与乙灯串联的元件y是电容器
D.与甲灯串联的元件x是电感线圈,与乙灯串联的元件y是二极管
【解析】 由a、b接直流时的现象可知,元件x“通直流”,元件y“隔直流”,由a、b接交流电源时的现象可知,元件x“阻交流”,元件y“通交流”,根据电容器和电感线圈的特点,元件x是电感线圈,元件y是电容器,选项B正确.
【答案】 B
11.如图3-3-16所示,AO输入的信号,是有直流电的交变电流.
(1)现要求信号到达BO端没有直流电压,需要在AB端接入一个什么元件?该元件的作用是什么?
(2)若要求信号到达BO端只有直流电压,而没有交流电压,则应在AB端接入一个什么元件?该元件的作用是什么?
图3-3-16
【解析】 (1)因为BO端不需要直流电,只需要交流电,故根据电容有“通交隔直”的作用,应在AB端接入一个电容器C,该电容器对直流电有阻碍作用,对交流电有通过作用.
(2)因为BO端不需要交流电,只需要直流电,故根据电感有“通直阻交”的作用,应在AB端接入一个电感线圈L,该线圈对交流电有阻碍作用,对直流电有通过作用.
【答案】 见解析
12.(2012·日照高二检测)如图3-3-17所示,(a)、(b)两电路是电容器的两种不同连接方式,它们各在什么情况下采用?应该怎样选用电容器?
图3-3-17
【解析】 交流电路中常包含有直流成分和交流成分,电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用.
图中的C1串联在电路中,它的作用是“通交流、隔直流”,为了使交流成分都能顺利地通过,容抗必须较小,应选用电容较大的电容器.
图中的C2并联在电路中,如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分,该电容器的作用是“通高频、阻低频”,即对高频电流起旁路作用,而让需要的低频信号输入到下一级,一般选电容较小的电容器;如果输入的电流是直流和交流两种成分,该电容器的作用是滤去交流成分,把直流成分输入到下一级,这时要选用电容较大的电容器.
【答案】 见解析